Regulador de estabilidade deficiente usando processo, o uso desses métodos pode resolver o problema.

As válvulas reguladoras e de controle atuam no campo do controle de processos de automação industrial, recebendo sinais de controle de saída da unidade de controle de condicionamento, alterando parâmetros do processo, como vazão, pressão, temperatura e nível de líquido, entre outros. Em geral, as válvulas são o elemento final de controle. Devido ao seu tamanho, complexidade e dificuldade de diagnóstico, os problemas frequentemente envolvem a operação do sistema, a qualidade da regulação, a poluição ambiental, etc. A Katie Instrument and Meter Plant apresenta 11 soluções para problemas de estabilidade de válvulas reguladoras, visando evitar esses problemas. 1. Método de mudança na direção da força desequilibrada: Na análise de estabilidade, quando a força desequilibrada é conhecida e a folga da válvula tende ao fechamento, a estabilidade é baixa. Para operar a válvula sob a condição de força desequilibrada, opta-se por alterar sua direção, geralmente mudando o fluxo de fechado para aberto, o que geralmente resolve o problema de estabilidade da válvula. 2. Evite que a própria válvula, por si só, execute o trabalho em regiões específicas. Algumas válvulas são limitadas por sua própria estrutura, e a estabilidade de abertura em certas situações é inferior. 1) Válvulas de dois assentos, com abertura inferior a 10%, apresentam instabilidade devido ao afastamento da esfera e à rotação da esfera fechada; 2) A variação da força desequilibrada próxima à inclinação produz oscilações, resultando em baixa estabilidade. Por exemplo, válvulas borboleta apresentam um ponto de oscilação em torno de 70 graus; válvulas de dois assentos abrem entre 80% e 90%. Ao se deparar com esse tipo de válvula, a estabilidade em regiões específicas é necessariamente baixa; evite-as. 3. Substitua a válvula por uma com boa estabilidade, pois a variação da força desequilibrada é pequena e proporciona boa estabilidade. Válvulas de esfera e válvulas de manga possuem essa característica. Quando a estabilidade de válvulas de um ou dois assentos é inferior, a substituição por uma válvula de manga melhorará a estabilidade. 4. Aumente a rigidez da mola. O atuador depende da capacidade de resistir ao impacto das mudanças de carga no curso da mola; quanto maior a rigidez, menor o impacto no acionamento e melhor a estabilidade da válvula. Aumentar a rigidez da mola é uma maneira simples e comum de melhorar a estabilidade da válvula, como por exemplo, molas de 20 a 100 kPa para molas de 60 a 180 kPa. Isso é geralmente feito com um posicionador de válvulas; caso contrário, utiliza-se um localizador para a válvula. 5. Método de redução da velocidade de resposta: quando o sistema exige que a resposta ou a velocidade de ajuste do regulador não sejam muito rápidas, uma resposta da válvula e a velocidade de regulação mais rápidas precisam de ajustes finos. Isso ocorre, por exemplo, quando a válvula reguladora de fluxo tem mudanças de controle de fluxo muito grandes, ou quando o próprio sistema é um sistema de resposta rápida e a válvula reguladora e o localizador aceleram o movimento da válvula, o que pode ser desfavorável. Isso produzirá sobreimpulso, vibração, etc. Para isso, deve-se reduzir a velocidade de resposta. Os métodos são: (1) alterar a característica linear para logarítmica; (2) substituir o localizador por um conversor ou relé. 6. O método de vedação com parafuso simétrico e junta fina é usado em outros casos; A estrutura da válvula com vedação tipo "O" utiliza uma junta espessa com maior deformação (como uma junta enrolada). Se houver assimetria de pressão ou de carga, a vedação pode ser danificada, inclinada e deformada, afetando seriamente o desempenho da vedação. Portanto, na manutenção e montagem deste tipo de válvula, os parafusos de fixação devem ser apertados simetricamente (atenção ao aperto). Juntas espessas são preferíveis a juntas finas, pois reduzem a inclinação e garantem a vedação. 7. Aumentar a largura da superfície de vedação, impedir o fechamento e a queda do núcleo da válvula plana e reduzir o vazamento do núcleo da válvula plana (como nos dois tipos de válvula, válvula de bujão e válvula de manga). Em válvulas sem guia na sede e na superfície da guia, devido ao funcionamento da válvula, o núcleo da válvula sofre uma força lateral, dependendo do fluxo de entrada para o fluxo de saída. Quanto maior a folga de tolerância, mais grave será esse fenômeno unilateral no núcleo da válvula, podendo causar deformação, diferenças no núcleo ou chanfros pequenos na superfície de vedação do núcleo da válvula (geralmente 30° em relação à guia), o que impede o fechamento completo da válvula. A face de vedação do carretel apresenta um chanfro na extremidade da superfície de vedação da sede da válvula, causando impacto no núcleo da válvula durante o fechamento. Mesmo quando fechado, o núcleo não atinge a posição desejada, aumentando significativamente o vazamento. A solução mais simples e eficaz é aumentar a área de vedação do núcleo da válvula, com um diâmetro mínimo da face final do núcleo de 1 a 5 mm menor que o diâmetro da sede. É necessário guiar o núcleo da válvula na sede, garantindo um bom contato com a superfície de vedação. 8. Promover o fechamento alterando a direção do fluxo: para solucionar o problema, elimina-se o método de oscilação dos dois tipos de válvula para melhorar o efeito de corte, sendo frequentemente utilizado o fechamento por fluxo. Em meio líquido, devido ao fechamento por fluxo, a pressão desequilibrada do núcleo da válvula promove o fechamento, também conhecido como efeito de sucção, acelerando o movimento do núcleo e causando um leve golpe de aríete e oscilação no sistema. A solução para o fenômeno acima é direcionar o fluxo, eliminando a oscilação. Casos em que a promoção do fechamento impede o funcionamento da válvula também podem ser resolvidos com essa abordagem. 9. Danos causados ​​por fluidos O método mais comum para superar esse problema é o uso de válvulas de dois assentos, com o fluido entrando pelo meio e o núcleo da válvula perpendicular à entrada. O fluido que passa pelo núcleo da válvula é dividido em dois feixes. O impacto do fluido no núcleo da válvula, na saída, causa atrito e danos à camisa de revestimento do núcleo e à guia, levando a distúrbios de movimento. Altos fluxos podem causar deformação, erosão e até mesmo ruptura do núcleo da válvula em casos graves. As soluções são: (1) aumentar a dureza do material das peças guia; (2) aumentar o diâmetro da esfera no núcleo da válvula, criando um formato mais áspero; ou (3) escolher outra válvula substituta. Se for utilizada uma válvula de camisa, o fluxo de fluido ao redor das bordas da camisa reduz o empuxo lateral.